Ученые из Ростова научились управлять плотностью материалов при помощи света ( 1 фото )

Ростов-на-Дону, 9 августа. В рамках освоения гранта РФФИ ученые Южного федерального университета создали особый полимер, способный менять свои характеристики при световом воздействии. По мнению разработчиков, изобретение войдет практически во все области современного мира — от наносенсорики до биомедицины. ФАН разобрался в деталях.

То, что создали ростовские ученые, имеет отношение к металлорганическим координационным полимерам (МОК) или нанопористым материалам нового поколения. Особенность изобретения заключается в том, что их структура позволяет подбирать размер и функциональность полости под конкретную задачу.

«За счет наличия экстремально высоких показателей пористости и активной поверхности (1 грамм этого вещества имеет площадь больше целого футбольного поля), эти материалы находят свое применение в качестве сорбентов, для разделения газов и их безопасного хранения, а также перспективны для пролонгированной доставки лекарств, повышения чувствительности сенсоров и долговечности нанокатализаторов», — говорит руководитель проекта и научный руководитель направления Южного федерального университета Александр Солдатов.

Сами специалисты называют свое изобретение просто — наногубки. Именно они со временем заменят большую часть традиционных материалов, уверены физики.

Как пояснили в Международном исследовательском институте интеллектуальных материалов, сегодня особым спросом пользуются «интеллектуальные материалы», то есть материалы, способные изменять свои свойства, реагируя на внешние факторы (свет, температура и т.д.)

Безусловно, все мы знаем с детства, что под воздействием температур одни материалы сужаются, а другие расширяются, становясь более эластичными, но здесь совсем другое. Физики поставили задачу — наделить металлорганические координационные полимеры фотопереключаемыми свойствами, то есть возможностью управления свойствами материала при помощи света. Для этого в структуру МОК, представляющую собой пористую матрицу, были встроены спиропираны – специальные фотоактивные молекулы, которые под действием света обратимо изменяли свою структуру. Это привело к изменению цвета и объема пор, и, как следствие, оказало воздействие на свойства и функциональные характеристики самого материала.

«Мы обнаружили, что полученные МОК под воздействием света определенной волны смогли контролируемо и обратимо изменять структуру. В частности, в момент облучения светом определенной волны увеличивалась проводимость, и так далее», — отметил Александр Солдатов.

В настоящее время специалисты ЮФУ создают МОК на основе наночастиц палладия, способных присоединить молекулы спиропиранов. Суперкомпьютерное моделирование позволяет глубже понять особенности электронного строения и детально исследовать все уникальные характеристики полученных гибридных фотоактивных материалов.

По мнению руководителя проекта, созданный МОК может применяться к широкому кругу разработок — от наносенсорики, гетерогенных фотокаталитических реакций, включая получение водорода при расщеплении воды и преобразование CO2, до биомедицинских исследований.

Ранее ФАН рассказывал, как на VII Международном военно-техническом форуме «Армия-2021» Южный Федеральный университет представит новые разработки, среди которых были проект безэкипажного катера, имитатор ложных целей и модернизированная антенна Вивальди.